Озеро Байкал (Россия). Границы показаны по состоянию на 1 октября 2022 г.Озеро Байкал (Россия). Границы показаны по состоянию на 1 октября 2022 г.Байка́л, озеро на юге Восточной Сибири, в России, в Бурятии и Иркутской области; самое глубокое и крупнейшее в мире по объёму пресной воды. Включено в список Всемирного наследия.

Общие сведения

Площадь Байкала в естественных условиях (при среднем уровне 455,5 м) составляла 31,7 тыс. км², длина 636 км, ширина до 79 км, объём водной массы 23,6 тыс. км³ (около 20 % мировых и более 85 % российских запасов поверхностной пресной воды). Средняя глубина 744 м, максимальная – 1642 м (в средней части котловины). После строительства в 1956 г. плотины Иркутской ГЭС на реке Ангара озеро Байкал является частью акватории Иркутского водохранилища, средний уровень озера повысился, по разным данным, на 0,8–1,4 м и стал определяться в основном интересами гидроэнергетики. После создания Братского и Усть-Илимского водохранилищ Иркутское водохранилище образует с ними сопряжённый каскад. Уровенный режим Байкала регулируется на основе Правил использования водных ресурсов водохранилищ Ангарского каскада ГЭС 1988 г. и постановления Правительства РФ от 26 марта 2001 г. № 234, которое ограничило максимальный уровень отметкой 457 м, минимальный – 456 м. При максимальном уровне площадь Иркутского (Байкальского) водохранилища составляет 32,96 тыс. км², полезный объём 31,5 км³.

Береговая линия слабоизвилистая, длиной около 2100 км. Наиболее крупные заливы – Баргузинский, Чивыркуйский, Провал; бухта – Сосновка. Чивыркуйский залив озера Байкал. Забайкальский национальный парк (Бурятия).Чивыркуйский залив озера Байкал. Забайкальский национальный парк (Бурятия).На Байкале 22 острова, самые крупные – Ольхон и Большой Ушканий (9,4 км²). Ольхон отделяет от западного побережья крупный участок акватории – Малое Море. Самый значительный из полуостровов – Святой Нос. Протяжённость судоходных путей около 1,5 тыс. км. На берегах Байкала расположены города: Слюдянка, Байкальск, Бабушкин, Северобайкальск. Уникальна как исторический памятник Кругобайкальская железная дорога (Слюдянка 2 – порт Байкал). По северной оконечности озера проходит Байкало-Амурская магистраль.Озеро Байкал. Общегеографическая карта.Озеро Байкал. Общегеографическая карта.

Рельеф и геологическое строение дна

Впадина Байкала (возраст около 25 млн лет) является центральным звеном Байкальской рифтовой системы и расширяется со скоростью около 4,5 мм в год. Распространены следы прошлой вулканической деятельности. Селенгинское поднятие дна и подводный Академический хребет с глубинами над гребнями менее 400 м делят котловину озера на 3 глубоководные части – южную, среднюю и северную. Поперечный профиль впадины асимметричен. Западный склон крутой, в подводной части мало расчленён, шельф развит слабо. Восточный склон более пологий, отмелый, шельф развит сильнее, подводная часть расчленена крупными каньонами. На дне Байкала залегают озёрные осадочные толщи мощностью до 7–7,5 км в средней и южной частях. Байкал – единственный пресноводный водоём, содержащий в своих осадках залежи гидратов метана. В южной и средней частях озера постоянно происходят выбросы метана из донных осадков в водную толщу. Широко развит грязевой вулканизм (например, в районе дельты реки Селенга, близ о. Ольхон).

Климат

Байкал расположен почти в центре Азии с суровым, резко континентальным климатом, но огромная водная масса озера оказывает смягчающее влияние на климат побережья. Средние температуры воздуха января −17 °C, июля 16 °C. В южной части Байкала температура воздуха в январе выше на 4–6 °C, а в июле ниже на 5–6 °C, чем на территории в 50–70 км от озера. Осадков в средней и северной частях акватории 200–350 мм, в южных – около 400 мм (на восточном побережье до 1000 мм), на водосборной территории озера около 400 мм в год. На Байкале существует сложная система ветров: с запада и северо-запада – сарма (в районе о. Ольхон), с северо-востока – верховик и баргузин, с юга и юго-востока – шелонник, с юго-запада – култук. В конце осени и начале зимы западные и северо-западные ветры могут достигать скорости 40 м/с.

Гидрологический режим

Площадь водосборного бассейна озера около 545 тыс. км². В Байкал впадают более 300 рек, самые крупные – Селенга, Верхняя Ангара, Баргузин, Снежная, Турка. Из среднегодового суммарного притока речных вод (58,8 км³) около ¹/₂ приходится на Селенгу. Вытекает река Ангара, которая выносит в среднем 60,4 км³ воды в год. Период полного замещения озёрных вод речными – около 400 лет. Реки ежегодно вносят в Байкал 6,12 млн т растворённых солей и 590 тыс. т органического вещества, с водами Ангары в год выносится 5,36 млн т растворённых солей и 170 тыс. т органического вещества. Воды Байкала имеют низкую минерализацию (около 100 мг/л; таблица). Они однородны по ионному составу, отличаются высоким содержанием кислорода, с концентрацией не ниже 9,5 мг/л (70–75 % насыщения) даже на больших глубинах из-за активных процессов горизонтального и вертикального обмена.

Среднемноголетний химический состав вод Байкала и его притоков (мг/л)

* Ионный состав воды озера Байкал, его притоков и истока реки Ангара в современный период / В. М. Домышева [и др.] // Метеорология и гидрология. 2019. № 10. С. 77–86.

** Ветров В. А. Микроэлементы в природных средах региона оз. Байкал / В. А. Ветров, А. И. Кузнецова – Новосибирск: РАН СО Ин-т геохимии. 1997. С. 236.

*** Пересчитано из величины химического потребления кислорода (ХПК).

Течения (скорость подо льдом до 8–12 см/с, в безлёдный период – до 80–90 см/с) и конвекция (свободная – до глубин 200–250 м, вынужденная – ниже, до дна) охватывают всю толщу вод Байкала, приводя к замещению глубинных вод поверхностными в среднем за 8 лет. Наибольшая высота ветровых волн 5 м. Максимальная прозрачность воды (до 40 м) отмечается в июне и ноябре при сезонных усилениях вертикального обмена. Озеро Байкал (Иркутская область, Бурятия).Озеро Байкал (Иркутская область, Бурятия).Необычен температурный режим озера. До глубины 200–300 м стратификация температуры меняется от прямой летом и осенью до обратной зимой и весной. В верхнем слое температура растёт от 0,1–0,5 °C в марте до 9–15 °C (у берегов до 13–18 °C) в августе, колебания её на глубине 300 м – десятые доли градуса Цельсия. Ниже температура всегда уменьшается с глубиной от 3,5–3,7 до 3,1–3,4 °C у дна, колебания не превышают 0,05–0,07 °C. Вблизи дна на больших глубинах температура может возрастать на 0,01–0,02 °C за счёт внутреннего тепла Земли и понижаться на 0,05–0,15 °C при проникновении холодных вод из верхних слоёв весной и в начале зимы. С января до мая озеро покрывается льдом толщиной 50–120 см. Озеро Байкал зимой (Иркутская область, Бурятия).Озеро Байкал зимой (Иркутская область, Бурятия).В 20 в. средняя температура воды в поверхностном слое в мае – сентябре возросла на 1 °C в связи с повышением среднегодовой температуры воздуха на Байкале на 1,2 °C, зимой на 2 °C и весной на 1,4 °C. Южная часть Байкала стала замерзать на 11 суток позднее (18 января) и освобождаться ото льда на 7 суток раньше (3 мая), чем в начале столетия.

Изменения климата и гидрологического режима в 21 в.

Температурный тренд в 21 в. остаётся положительным на всём водосборе озера. С 1996 г. в летний период в южной (основной) части водосбора наблюдаются обширные районы отрицательных аномалий осадков. Одной из причин является резкое ослабление юго-восточного муссона, с которым связаны переносы больших количеств влаги. На территории Монголии участились продолжительные засухи (наиболее сильные в 2000–2008, когда пересыхали многие водные объекты). Особенно ситуация с маловодьем на Байкале обострилась к 2014 г., поверхностный водный приток сократился до 68 % от среднемноголетнего. В 2015 и 2016 гг. дефицит речного притока сохранился (34,7 км³ в год), количество атмосферных осадков было минимальным, уровень озера опускался ниже отметки 456,0 м и держался 108 сут в 2015 г. и 184 сут в 2016 г. Небольшую поддержку водности рек оказывает деградация вечной мерзлоты, которая распространена на водосборе Байкала. Маловодный период закончился в 2017 г., и с 2018 г. приток в озеро близок к среднемноголетним значениям.

Юго-восточная часть озера Байкал (Иркутская область).Юго-восточная часть озера Байкал (Иркутская область).

Виктория Катьянова / Фотобанк ЛориВиктория Катьянова / Фотобанк Лори

Реализация планов развития гидроэнергетики на Селенге и её притоках, крупномасштабное расширение поливного земледелия в Монголии угрожают дальнейшим развитием дефицита водных ресурсов Байкала и сложностью поддержания его уровня на экологически приемлемых высотах.

Флора и фауна

Богат и уникален растительный и животный мир Байкала. В ходе длительной эволюции в озере сформировался комплекс водорослей, насчитывающий около 1100 видов и разновидностей, из которых 195 эндемичны; наиболее разнообразны и многочисленны среди них диатомовые. В период ледостава в большом количестве развиваются золотистые водоросли, реже – зелёные. Байкал населяют 2595 видов и подвидов животных, около 50 % из них эндемичны. Наиболее разнообразна мелководная фауна. Основу их биомассы составляют губки, черви (олигохеты), рачки (амфиподы) и моллюски. История формирования биоразнообразия Байкала сложна – некоторые группы (в том числе амфиподы) эволюционировали на протяжении всего времени существования озера, другие (моллюски, губки и др.) – относительно молоды (3–5 млн лет).
Микропланктон представлен жгутиковыми, инфузориями и коловратками, обитающими преимущественно в верхних слоях вод, мезопланктон – ракообразными с доминированием эндемика эпишуры (длина 0,14–1,66 мм, до 90 % биомассы), населяющего всю толщу вод и являющегося основной пищей для пелагических рыб. Этот рачок-фильтратор до недавнего времени считался основным чистильщиком байкальской воды, но в ней также были обнаружены бактериофаги – вирусы, разрушающие патогенные бактерии (всего найдено 13 видов, из которых 4 ранее были неизвестны). В состав макропланктона входит эндемичный рачок макрогектопус (0,1–3,8 см). Продолжающийся с 1945 г. непрерывный мониторинг планктонного сообщества позволил выявить несколько тенденций в его структуре. В фитопланктоне возрастает численность мелкоклеточных космополитных видов, массово развивающихся в конце лета – осенью, и уменьшается численность крупноклеточных эндемичных видов, которые вегетируют подо льдом. В зоопланктоне увеличивается численность кладоцер и летне-осенних коловраток и снижается численность круглогодичных коловраток, а также подлёдных коловраток (эндемики). Активизация к середине 2010-х гг. выделения тепла и питательных веществ с грязевыми вулканами, наряду с изменением климата и антропогенным воздействием, привели к более существенной трансформации гидробиологического режима озера, особенно в прибрежной зоне, последствием которой стало массовое развитие в прибрежных районах водорослей спирогира и элодея канадская, а также случаи цветения цианобактерий.

В Байкале обитает 61 вид и подвид рыб. От уреза воды и до максимальных глубин распространены рогатковидные (отряд скорпенообразных) рыбы (33 вида). Наиболее многочисленны из них голомянки (2 вида, эндемики). Основное промысловое значение имеет байкальский омуль; среди других промысловых рыб – хариус, елец, окунь, язь, щука, налим и сиг. Самый крупный представитель ихтиофауны – исчезающий байкальский осётр. Единственный представитель млекопитающих – эндемик байкальский тюлень (нерпа).

Экологическое состояние

Главное богатство Байкала – запасы его пресной воды высокого качества. В промышленном масштабе производится бутилированная глубинная вода озера. В 1999 г. принят Федеральный закон «Об охране озера Байкал» (в 2014 в него внесены изменения). На протяжении десятилетий антропогенный пресс на водную часть экосистемы озера был недопустимо высоким. Основными источниками загрязнения являются г. Байкальск, в том числе территория бывшего (до 2013) Байкальского целлюлозно-бумажного комбината, порты южной части озера, район воздействия Байкало-Амурской магистрали на севере Байкала, территории в истоке реки Ангара и устьевой части реки Селенга (Селенгинское мелководье). В этих местах ведётся постоянный комплексный мониторинг природной среды организациями Росгидромета. В прибрежных водах акватории, прилегающей к месту сброса сточных вод г. Байкальск, в 2013–2015 гг. наблюдается значительное снижение средних концентраций загрязняющих веществ почти по всем показателям. Разовые превышения предельно допустимой концентрации по фенолам (2–4 раза) наблюдаются круглый год, по содержанию взвешенных веществ (1,2–2,7 раза) – только в подлёдный период. В районе выпуска сточных вод с 2012 г. отмечается тенденция роста содержания в донных отложениях органического углерода (с 1,3 до 1,8 %), легкогидролизуемых углеводородов (с 0,70 до 0,83 %). По гидробиологическим показателям воды и донных отложений зоны загрязнения в отдельные сезоны могут достигать 20–30 км².

После закрытия Байкальского целлюлозно-бумажного комбината значительно возросла угроза загрязнения озера отходами производства из шламохранилищ (в основном производные лигнина), которые находятся на береговом склоне в 500 м от уреза воды на площади 180 га. Под промзоной в грунтах накопились тысячи тонн неочищенных ядовитых химикатов, которые вместе с грунтовыми водами просачиваются в озеро. По данным мониторинга за 2014–2015 гг., в прибрежных водах прилегающей акватории наблюдался рост средних концентраций сульфат-ионов (6,1 мг/л по сравнению с фоном 5,6 мг/л), экстремальных значений несульфатной серы (0,8 мг/л по сравнению с фоном 0,2 мг/л) и органического углерода (соответственно 5,3 и 2,8 мг/л). Оставались высокими максимальные концентрации взвешенных веществ (до 1,4 мг/л при фоне 0,5 мг/л), хлорид-иона (2,0 мг/л и 1,1 мг/л соответственно). В августе 2015 г. содержание растворённого кислорода в поверхностном слое снижалось до 6,9 мг/л (72 % насыщения при среднем значении для этого периода 97 %). Во время работы комбината просачивание отходов минимизировалось путём откачки грунтовых вод и возврата их в очистные сооружения. Прекращение процесса контроля грозит массовым прорывом накопившихся отходов в озеро, а сейсмичность территории увеличивает риски. В других районах Байкала отклонения контролируемых параметров от фоновых значений не носят систематического характера и не критичны для функционирования экосистемы озера.

Охраняемые природные территории и рекреация

Побережье Байкала пока остаётся территорией с высокой степенью сохранности естественных ландшафтов, с многочисленными природными и археологическими памятниками. Уникальный природный комплекс озера и прилегающих территорий охраняется в Прибайкальском и Забайкальском национальных парках, Баргузинском, Байкальском и Байкало-Ленском заповедниках. Прибайкалье богато разнообразными целебными водами термальных и минеральных источников. Байкал и его окрестности – район туризма и отдыха. Популярны «зимниады» – спортивные праздники на льду Байкала, развивается горнолыжный (г. Байкальск, посёлок городского типа Листвянка) и парусный спорт; проводятся буерные гонки. Соревнования по буерному спорту на озере Байкал.Соревнования по буерному спорту на озере Байкал.Крупные курорты – Горячинск, Хакусы. Постановлением Правительства РФ от 3 февраля 2007 г. № 68 на территории Прибайкальского района Бурятии создана особая экономическая зона туристско-рекреационного типа. Рост туристической популярности побережий Байкала усугубляет экологические проблемы озера (например, развитие эвтрофикации прибрежных вод).

История исследования

Наименование «Байкал» происходит от тюрк. baiköl (богатое озеро), современное название закрепилось в 17 в. Первые сведения о Байкале в Русском государстве появились в 1630 г. в «Росписи имянным рекам и новым землицам и князцом, с которых государев ясак собирается в Енисейский острог», где было дано описание его южной части. В 1640–1641 гг. составлен чертёж средней части озера и низовьев реки Селенги [П. П. Головин (из рода Головиных), М. Б. Глебов, Е. Филатов]. В 1643 г. к Байкалу вышел отряд казаков под командованием К. А. Иванова. Впервые Байкал изображён на «Чертеже Земли Сибирской» (1667), правильно картографирован С. У. Ремезовым в «Чертёжной книге Сибири» (1699–1701).

Первым естествоиспытателем, посетившим Байкал, был Д. Г. Мессершмидт, составивший карту и описание озера (1723–1724). В 1772 г. по распоряжению П. С. Палласа путешествие вокруг Байкала предпринял И. И. Георги, в 1772–1773 гг. штурман А. Пушкарёв провёл инструментальную съёмку и составил карту озера (в 1775 опубликована как приложение к описанию Георги путешествий по Сибири). В 1868–1871 гг. В. И. Дыбовский и В. А. Годлевский впервые на основе стационарных наблюдений описали своеобразную фауну озера. В 1879 г. И. Д. Черский сделал первое подробное геологическое описание Байкала, составил геологическую карту берегов и высказал гипотезу его образования. В 1844 г. по озеру началось пароходное сообщение. В 1896 г. А. В. Вознесенский организовал сеть метеостанций и провёл исследования климата озера. В 1896–1902 гг. Ф. К. Дриженко составил первую батиметрическую карту и лоцию Байкала. В 1908 г. издан первый атлас Байкала. В 1916 г. создана Байкальская комиссия при АН, в 1918 г. открыта Биологическая станция в посёлке Большие Коты.

Систематическое исследование озера началось в 1925 г., когда был организован стационар Байкальской экспедиции АН СССР в Маритуе (ныне село Слюдянского района Иркутской области). В 1928 г. создана Байкальская лимнологическая станция АН, в 1930 г. перенесена в село Лиственичное (ныне рабочий посёлок Листвянка Иркутской области), на её базе в 1961 г. образован Лимнологический институт Сибирского отделения РАН. Комплексный мониторинг природной среды бассейна озера Байкал осуществляется Росгидрометом с 1969 г.

В 1990-х гг. Байкал стал признанной международной природной лабораторией изучения биологического разнообразия, а также изменений окружающей среды и климата. В 1991 г. в Улан-Удэ для активизации исследований озера и Прибайкалья создан Байкальский институт рационального природопользования Сибирского отделения РАН (с 1997 Байкальский институт природопользования). На базе Лимнологического института был создан Байкальский международный центр экологических исследований. В рамках международного проекта «Глубоководное бурение на Байкале» в 1992–1999 гг. добыты и исследованы керны донных отложений до глубины 600 м возрастом до 8 млн лет. В 1990–2004 гг. проведено около 300 совместных международных экспедиций с участием российских и более 1500 зарубежных учёных. В рамках программы «Охрана озера Байкал и социально-экономическое развитие Байкальской природной территории на 2012–2020 годы» проведена модернизация наблюдательной сети за состоянием окружающей среды (введены в эксплуатацию 22 автоматические станции контроля за загрязнением атмосферного воздуха и 2 – за загрязнением воды, 10 мобильных лабораторий и др.). Внедряется система мониторинга за стойкими органическими загрязняющими веществами.